教學(xué)案例系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)方案海南華僑中學(xué) 徐道安一、教學(xué)目標(biāo)分析：根據(jù)學(xué)生已有知識，制訂以下教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能：加深學(xué)生簡單系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般過程的 理解。初步掌握簡單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本技能。2、過程與方法：親歷生活中“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”的分析和“自動(dòng)供水系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)，初步掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。3、情感態(tài)度價(jià)值觀：通過簡單系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)運(yùn)用整體性、目的性等系統(tǒng) 的觀點(diǎn)分析和解決簡單問題的思維方式和能力。二、教材分析本課是蘇教版技術(shù)與設(shè)計(jì)2第三章第三節(jié)第二課時(shí)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是前兩節(jié)（系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的分析）和第三節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第一課時(shí)內(nèi)容的延伸

2、和綜合。系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第一課時(shí)已經(jīng)完成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的主要問題、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟和“手電筒照 明供電部分的設(shè)計(jì)”的案例分析，這個(gè)課時(shí)教師在對系統(tǒng)的“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)” 進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，加深學(xué)生對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則的理解。通過“自動(dòng)供水系統(tǒng)設(shè) 計(jì)”讓學(xué)生理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題，如系統(tǒng)的整體功能、系統(tǒng)各部分之間的 聯(lián)系、系統(tǒng)的整體優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟。 本節(jié)內(nèi)容“自 動(dòng)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)”為后面第四單元控制與設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。三、學(xué)情分析通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的分析、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有了初步的了解， 對系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題和簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步

3、驟有了一定的了解，但是他們對設(shè)計(jì)“自 動(dòng)供水系統(tǒng)”還缺乏信心，部分學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)，一定程度上對“自動(dòng)供水系統(tǒng)”的 設(shè)計(jì)實(shí)踐造成障礙。但是學(xué)生的整體基礎(chǔ)相對教好，通過小組合作學(xué)習(xí)、方式可以緩解 部分學(xué)生的壓力與畏難情緒。四、教學(xué)重難點(diǎn)的把握教學(xué)重點(diǎn)：對“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”和“自動(dòng)供水系統(tǒng)” 等生活中的案例進(jìn)行分析，加深學(xué)生簡單系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般過程的理解。初學(xué)習(xí)必備歡迎下載步掌握簡單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本技能。教學(xué)難點(diǎn)：親歷“自動(dòng)供水系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)運(yùn)用整體性、目的性等系統(tǒng)的觀點(diǎn) 分析和解決簡單問題的思維方式和能力。五、教學(xué)策略的選擇1、教學(xué)資源選擇：“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的

4、設(shè)計(jì)”的 PPT和“自動(dòng)供水系統(tǒng)”的材料: 水箱、微型水泵、進(jìn)水管，導(dǎo)線和杠桿控制裝置。杠桿控制裝置中有浮球、連桿、支點(diǎn)、 金屬接觸點(diǎn)、接線柱，導(dǎo)線等。2、教學(xué)方法的選擇：任務(wù)驅(qū)動(dòng)方法和小組合作學(xué)習(xí)方法。六、教學(xué)過程1、問題提出：在生活中，你遇到過哪些決策問題？這些問題是怎么解決的？楊輝的問題：室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)楊輝是一名律師，最近買了一套面積為135.6時(shí)的三室二廳的新房，即將進(jìn)行裝修, 他要對室內(nèi)電氣線路進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在家庭裝潢過程中，人們?nèi)菀缀鲆曌≌氖覂?nèi)電氣線路的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致裝潢完成 以后才發(fā)現(xiàn)有設(shè)計(jì)不合理之處，或住戶對各條線路的走向、連接一無所知，出了故障也 無法查出問題所在，

5、無法檢修。所以進(jìn)行住宅室內(nèi)電氣線路的整體設(shè)計(jì)很重要。2、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)分析讓學(xué)生談?wù)勛约簩Α笆覂?nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”的認(rèn)識，他們是如何理解的，自己 如果要進(jìn)行設(shè)計(jì)的話，如何設(shè)計(jì)。注意引導(dǎo)學(xué)生從案例中發(fā)現(xiàn)問題。最后得到：設(shè)計(jì)要求：(1)明確用電負(fù)荷。(2)用電安全、方便,相互之間影響小，便于維修。設(shè)計(jì)分析：(1)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于日后維修, 確保室內(nèi)電氣線路的安全。(2)戶內(nèi)配電系統(tǒng)由電源配電箱和若干個(gè)回路組成，它們構(gòu)成了室內(nèi)電氣線路系統(tǒng)的子系統(tǒng)。(3)當(dāng)某一回路發(fā)生故障時(shí)，不影響其他回路的正常工作學(xué)習(xí)必備歡迎下載制定設(shè)計(jì)方案：(1)電源配電箱方案。(2)

6、回路設(shè)計(jì)方案。導(dǎo)線、電器設(shè)備選擇與線路布置。3、組織課堂討論從以上案例中，我們對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有何認(rèn)識 ？如何對設(shè)計(jì)對象進(jìn)行系統(tǒng)分析？如何 選擇設(shè)計(jì)方案？4、加深學(xué)生的理解。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。它既包含了對系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)本身，同時(shí)又要運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法對其設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析?！笆覂?nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求：(1)從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。(2) “電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”的行業(yè)技術(shù)要求。(3) “室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)”各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。(4) “室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)”設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。整體優(yōu)化需要統(tǒng)籌兼顧。5、分析設(shè)計(jì)的一般

7、步驟用設(shè)計(jì)的一般步驟對應(yīng)分析“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)”案例，啟發(fā)學(xué)生用設(shè)計(jì)的一般步驟來指導(dǎo)實(shí)踐，舉一反三，實(shí)現(xiàn)知識遷移。6、簡單系統(tǒng)設(shè)計(jì) 供水系統(tǒng)運(yùn)用所學(xué)設(shè)計(jì)分 踐。系統(tǒng)分解確定子系蹺目標(biāo).功能和主系：1 一一.子系盅技術(shù)設(shè)計(jì)和評價(jià)IJ系統(tǒng)整體技術(shù)設(shè)計(jì)和評價(jià)L _ ir的實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的自動(dòng)析和設(shè)計(jì)的一般步驟指導(dǎo)實(shí)7、引導(dǎo)學(xué)生制定出自動(dòng)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟:學(xué)習(xí)必備歡迎下載(1)將自動(dòng)供水系統(tǒng)系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互 關(guān)系。(2)對子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評價(jià)。(3)對系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評價(jià)。8、引導(dǎo)學(xué)生明確自動(dòng)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的與要求自動(dòng)供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要從整體出發(fā)，

8、以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。使水箱中的水位 保持在給定的30cm高度。使水箱中的水保持新鮮。水箱的尺寸為養(yǎng)魚缸大小，具參考尺 寸：長X寬X高為50cmX 30cmX 40cmt 攜帶方便，使用安全。9、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)分析：自動(dòng)供水系統(tǒng)各個(gè)部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮自動(dòng) 供水系統(tǒng)各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。(1)可把自動(dòng)供水系統(tǒng)分為水箱、抽水、和控制裝置三個(gè)子系統(tǒng)。水箱子系統(tǒng)的要 素是水箱、出水管；抽水子系統(tǒng)的要素是微型水泵、大水池、進(jìn)水管，電源線；控制裝 置子系統(tǒng)可采用機(jī)械、電氣控制或機(jī)械、電氣混合控制，不同控制方式其要素有所不同。(2)

9、自動(dòng)供水系統(tǒng)的功能取決于它的各個(gè)組成要素，水箱、抽水、和控制裝置，這 些要素缺少任何一個(gè)，都不能實(shí)現(xiàn)水箱中的水位保持在給定的 30cm高度和水箱中的水保 持新鮮的目標(biāo)。(3)選擇合適的部件，使它們相互匹配，并能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。10、引導(dǎo)學(xué)生制定設(shè)計(jì)方案：萬案A(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電氣控制的自動(dòng)供水系統(tǒng)，畫出草圖。(2)根據(jù)草圖，選擇部件，如水箱、出水管，微型水泵、大水池、進(jìn)水管，導(dǎo)線和 電氣控制裝置。并組裝調(diào)試。(3)接通電源，使系統(tǒng)工作。萬案B(1)設(shè)計(jì)一個(gè)液位傳感器控制的自動(dòng)供水系統(tǒng)，畫出草圖。(2)根據(jù)草圖，選擇部件，如水箱、出水管，微型水泵、大水池、進(jìn)水管，導(dǎo)線和 液位傳感器控制裝置。并組裝調(diào)

10、試。(3)接通電源，使系統(tǒng)工作。學(xué)習(xí)必備歡迎下載向動(dòng)供水知玄W老閨草圖，選擇部件， 管，微型水泵、大 導(dǎo)線和杠桿控制(1)設(shè)計(jì)一個(gè)杠桿控制的自動(dòng)供水系統(tǒng)，畫出草圖(2)根據(jù)如水箱、出水 水池、進(jìn)水管， 裝置。杠桿控制實(shí)際是機(jī)械、電源開關(guān)(電氣)混合控制裝置。杠桿的一端連接浮球， 另一端是電路開關(guān)的一個(gè)接觸點(diǎn)。杠桿控制裝置由浮球、連桿、支點(diǎn)、金屬接觸點(diǎn)、接 線柱，導(dǎo)線等組成。按照草圖組裝。(3)接通電源，使系統(tǒng)工作。要分析和規(guī)劃，然后11、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方案的選擇讓學(xué)生首先確定設(shè)計(jì)與實(shí)踐方案，不要馬上急著進(jìn)行組裝 進(jìn)行實(shí)施，再分析為什么，引導(dǎo) 學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和總結(jié)自己的實(shí)踐過程，課堂實(shí)踐是學(xué) 生對所

11、學(xué)知識和思想進(jìn)行應(yīng)用和動(dòng)手實(shí)踐。應(yīng)該給學(xué)生創(chuàng)造思考和交流的時(shí)間和空間， 鼓勵(lì)學(xué)生互相評價(jià)和改進(jìn)他人觀點(diǎn)。三個(gè)方案進(jìn)行比較，方案 C采用杠桿控制裝置，在電氣控制裝置、液位傳感器控制 裝置和杠桿控制裝置中杠桿控制裝置的原理明白易懂、結(jié)構(gòu)簡單、成本最低，同學(xué)們決 定采用方案C制作一個(gè)自動(dòng)供水系統(tǒng)。12、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行組裝。(學(xué)生在課堂上分組設(shè)計(jì)和組裝，可以46人一個(gè)小組。) 13、要求學(xué)生使用語言表達(dá)：自動(dòng)供水系統(tǒng)水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)過程。接通電源，微型水泵工作，進(jìn)水管進(jìn)水，由于進(jìn)水管進(jìn)水流量大于出水管出水流量， 水位上升。隨著水位的上升，浮球受到的浮力增大 ，浮球向上移動(dòng)，由浮球、連桿、支 點(diǎn)所組成的杠桿的端點(diǎn)M點(diǎn)向下移動(dòng)，M、N兩個(gè)金屬接觸點(diǎn)斷開，微型水泵停止工作,學(xué)習(xí)必備歡迎下載進(jìn)水管停止進(jìn)水，水位不再上升。由于出水管是常開的，水箱的水不斷從出水管流出， 水箱中的水位會(huì)不斷下降。當(dāng)水位下降到設(shè)定水位以下時(shí)，浮球由于受到的浮力減小，浮 球向下移動(dòng)，由浮球、連桿、支點(diǎn)所組成的杠桿的端點(diǎn) M點(diǎn)向上移動(dòng)，M、N兩個(gè)金屬接 觸點(diǎn)接通，微型水泵開始工作，進(jìn)水管進(jìn)水，使水位回升到給定值，完成一個(gè)循環(huán)，并 同時(shí)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。七、教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)（布置作業(yè)）1、電冰箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、